A CONDITION BASED, RISK ANALYSIS AND LIFE CYCLE ORIENTED APPROACH FOR LIFE EXTENSION OF FPSO UNITS

Abstract

Denne masteroppgaven foreslår en metodikk for et FPSO livsforlengelsesprosjekt og tester den ut for et fiktivt fartøy. Metodikken er utviklet basert på at enhetens tekniske tilstand, restverdi, prosjektrisikoer og behov for oppgraderinger for livsforlengelse skal vurderes. Noen marine systemer er valgt for å bli analysert: konstruksjon, avlastningssystem, hovedkraftproduksjonssystem, brannslokkingssystem og elektroniske systemer. Matematiske modeller er laget for å forutsi korrosjonseffekter over tid i stålplater, avstivere og rør. Roterende utstyr evalueres basert på overhalinger og erstatningsstrategier gitt av leverandører. Det foreslåtte rammeverket beregner også arbeidstimer for definert arbeidsomfang, og prissetter dem deretter basert på USD/arbeidstimer eller andre relevante verdier. En FPSO som har operert på et brasiliansk felt i 15 år er valgt som en casestudie - den kan lagre 1 million fat olje og behandle 170 000 fat olje per dag. Livsforsikringsprosjektet vurderer muligheten for at enheten skal operere i ytterligere 10 år, og skal dermed oppnå en total levetid på 25 år. Verdier for CAPEX og OPEX er definert for prosjektet, og en økonomisk analyse for gjennomføringen blir utført. Charterraten beregnes for hvert år i levetidsforlengelsen og gevinstmarginer velges - både for oljeselskaper og reder / operatør. Evalueringen resulterer i antatte minstepriser som kreves for at prosjektet skulle være lønnsomme for begge parter, noe som kan hjelpe beslutningstakere i å definere om de vil fortsette med prosjektet eller ikke. For casestudien så man at oljeprisen må starte på USD 43.17 i de første årene i det nye prosjektet, og øke til USD 58.19 på slutten. Nåværende verdi av brent-oljeprisen (mai 2020) er omtrent USD 30.00 og prosjektet er foreløpig ikke ansett som gjennomførbart. Denne konklusjonen kan imidlertid endre seg hvis oljeprisene tar seg opp igjen.

This master thesis proposes a methodology for FPSO life extension project and tests it out in a mock up vessel. The methodology is constructed with concepts from condition status, remaining useful life, risk analysis and life extension work scope. Some marine systems are selected to be analysed: structural systems, offloading system, main power generation system, firefighting system and electronic systems. Mathematical models are created to predict corrosion effects over time in steel plates, stiffeners and pipes. Rotating equipment are evaluated based on overhauls and replacement strategies provided by suppliers. The proposed framework also calculates man-hours for the scope of work defined, and then costs them based on USD/man-hours or other relevant values. A FPSO operating in a Brazilian field for 15 years is selected as a case study - it can store 1 MBBLS and process 170.000 BOPD. The life extension project assess the possibility of the unit operating for more 10 years, hence it has a total life of 25 years. Values for CAPEX and OPEX are defined for the project, and a feasibility economical analysis is performed. The charter rate is calculated for each year in the life extension period and profit margins are selected - both for oil companies and shipowner/operator. The assessment resulted in minimum oil prices required for the project to be profitable for both parts, which can assist decision makers in defining whether to proceed with the project or not. For the case study, it was seen that the oil price needs to start at USD 43.17 in the first year of life extension period to USD 58.19 at the end. The current value of the brent oil price (May 2020) is just around USD 30.00, hence the project is not yet considered feasible. However, this conclusion can change if the oil prices pick up again.